Khảo sát ảnh hưởng của PH đến khả năng xử lý TSD và độ mặn của nước biển giả định bằng màng lọc UF và RO

Nghiên cứu được thực hiện trên thiết bị Pilot khử mặn qua màng siêu lọc (UF) và màng thẩm thấu ngược (RO) với nồng độ muối giả định 7‰. Kết quả nghiên cứu cho thấy ở pH tối ưu đạt hiệu quả cải thiện chất lượng nước thông qua khảo sát thông số Clvà TDS lần lượt đạt hiệu quả tương ứng 98,57% và 98,14%.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Khảo sát ảnh hưởng của PH đến khả năng xử lý TSD và độ mặn của nước biển giả định bằng màng lọc UF và RO Tạp chí Khoa học Đại học Thủ Dầu Một Số 4(35)-2017 KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA pH ĐẾN KHẢ NĂNG XỬ LÝ TDS VÀ ĐỘ MẶN CỦA NƯỚC BIỂN GIẢ ĐỊNH BẰNG MÀNG LỌC UF VÀ RO Trần Thị Thanh Trúc(1), Nguyễn Thanh Quang(1), Nguyễn Xuân Dũ(1), Đào Minh Trung(1) (1) Trường Đại học Thủ Dầu Một Ngày nhận bài 9/1/2017; Ngày gửi phản biện 16/1/2017; Chấp nhận đăng 24/4/2017 Email: moitruongviet.trung@gmail.com Tóm tắt Nghiên cứu được thực hiện trên thiết bị Pilot khử mặn qua màng siêu lọc (UF) và màng thẩm thấu ngược (RO) với nồng độ muối giả định 7‰. Kết quả nghiên cứu cho thấy ở pH tối ưu đạt hiệu quả cải thiện chất lượng nước thông qua khảo sát thông số Cl- và TDS lần lượt đạt hiệu quả tương ứng 98,57% và 98,14%. Từ khóa: màng siêu lọc (UF); màng lọc thẩm thấu ngược (RO), thiết bị khử mặn Pilot Abstract INVESTIGATE THE EFFECT OF PH ON THE ABILITY TO TREAT TDS AND SALINITY OF ASSUMED OCEAN WATER ULTRAFILTRATION MEMBRANE AND REVERSE OSMOSIS MEMBRANE The study was carried out on a desalination Pilot model flow through Ultra Filtration membrane (UF) and Reverse Osmosis membrane (RO) with a hypothetical salt concentration of 7 ‰. Results of the study showed that the optimum pH for water quality improvement achieved through the survey of Cl- parameters and TDS in turn effect respectively as 98,57% and 98,14%. 1. Đặt vấn đề Trong báo cáo chung công bố ngày 14/4/2015, Tổ chức Nông lương Liên hợp quốc (FAO) và Hội đồng Nước thế giới (WWC) cùng cảnh báo, do tác động của môi trường sống và hiện tượng biến đổi khí hậu, nhiều quốc gia đang phát triển có thể phải đối mặt với nguy cơ thiếu nước ngọt trên diện rộng trong những năm tới. Nguồn nước biển tuy chiếm hàm lượng muối lớn, nếu không qua xử lý thì không thể uống được. Yêu cầu đặt ra là phải có thiết bị xử lý, lọc nước biển thành nước ngọt để sử dụng, nhất là các khu vực chưa có nước ngọt sử dụng như vùng biển đảo. Việt Nam là nước đang trong quá trình đẩy mạnh công nghiệp hóa, hiện đại hóa nên nhu cầu sử dụng nước cho phát triển kinh tế, phục vụ dân sinh ngày càng lớn. Theo thống kê của Tổng cục Thủy lợi, ở khu vực đồng bằng sông Cửu Long, dòng chảy thượng nguồn sông Mê Kông bị thiếu hụt, mực nước thấp, xâm nhập mặn cao. Các chuyên gia Viện Khoa học Thủy lợi miền Nam cho biết, nếu tốc độ xâm nhập mặn vẫn tiếp diễn như hiện nay, trong 3 năm tới, nền nông nghiệp ở đồng bằng sông Cửu Long có thể sẽ bị kiệt quệ; đất nông nghiệp, lương thực trở nên khan hiếm và đắt đỏ hơn. Mục tiêu tổng thể cho việc khử muối trong tương lai là tăng nguồn cung cấp nước sạch thông qua việc khử muối nước biển và nước ngầm. Những nguồn này chiếm tới 97,5% lượng nước trên trái đất, do đó, thậm chí một phần rất nhỏ có thể có tác động rất lớn đến mực nước của khu vực. Nghiên cứu này đặt ra mục tiêu cung cấp nước sạch cho người dân để giảm được tình trạng xâm nhập mặn hiện nay. 3 Trần Thị Thanh Trúc… Khảo sát ảnh hưởng của pH đến khả năng xử lý TDS... 2. Đối tượng, phương pháp và nội dụng nghiên cứu Đối tượng và phương pháp nghiên cứu: - Nước muối giả định có nồng độ muối là 7‰ được pha một lần dùng trong suốt quá trình thí nghiệm tại trường Đại học Thủ Dầu Một tỉnh Bình Dương. - Phân tích pH - theo TCVN 6492:1999 hoặc SMEWW 4500 - H+. Phân tích TDS – theo SMEWW 2540 C. Phân tích Cl- - theo TCVN 6194:1996. Các thí nghiệm thực hiện ở nhiệt độ môi trường (25 - 32°C), áp suất 1 atm. Nội dung nghiên cứu: Nội dung 1: khảo sát sơ bộ lựa chọn pH tối ưu ở từng pH = 5, 6, 7, 8, 9, 10. Bảng 1. Liều lượng H2SO4 và NaOH sử dụng trong thí nghiệm pH 5 6 7 8 8,5 9 9,5 10 V H2SO4 hoặc V NaOH (ml) 0,300 0,030 3.10-4 3.10-3 9,486.10-3 0,030 0,095 0,300 Số giọt nhỏ thực tế 10 1 1 3 4 5 7 13 VNaOH và VH2SO4 được tính theo công thức: VNaOH: C.VNaOH = [OH-].Vsau VH2SO4: C.VH2SO4 = 2[H+].Vsau Trong đó: Vsau = (Vdd NaCl + Vaxit hoặc bazo) Chuẩn bị 6 mẫu nước đầu vào bằng cách cố định nồng độ muối có giá trị 7‰ và thay đổi pH lần lượt là 5, 6, 7, 8, 9, 10 bằng dung dịch axit H2SO4 1M hoặc dung dịch bazơ NaOH 5M được mô tả ở bảng 1. Cho mẫu đã chuẩn bị có pH=5 vào bồn và tiến hành chạy mô hình Pilot. Tiến hành tương tự với các mẫu pH bằng 6, 7, 8, 9, 10. Sau khi chạy mô hình, lấy mẫu nước sau khi lọc xác định các thông số: pH, TDS, hàm lượng Cl- bằng thiết bị đo. Ở mức giá trị pH, TDS, hàm lượng Cl- nào sau xử lý tốt nhất trong 6 mẫu pH là 5, 6, 7, 8, 9, 10 thì được chọn làm mức pH chuẩn để tiến hành thí nghiệm nội dung 2. Nội dung 2: khảo sát pH tối ưu ở từng pH = 8; 8,5; 9; 9,5; 10. Chuẩn bị 5 mẫu nước đầu vào tương tự như ở thí nghiệm 1 nhưng thay đổi pH lần lượt là 8; 8,5; 9; 9,5; 10 bằng dung dịch axit H2SO4 1M hoặc dung dịch bazơ NaOH 5M được mô tả ở bảng 1. Tiến hành vận hành mô hình tương tự thí nghiệm 1. Sau khi chạy mô hình, lấy mẫu nước sau khi lọc xác định các thông số: pH, TDS, hàm lượng Cl- bằng thiết bị đo. Ở mức giá trị pH, TDS, hàm lượng Cl- nào sau xử lý tốt nhất trong 5 mẫu ...